Question

19．已知合成氨反應(yīng)N₂（g）+3H₂?NH₃（g）△H＜0，當(dāng)反應(yīng)器中按n（N₂）：n（H₂）=1：3投料后，在不同溫度下，反應(yīng)達到平衡時，得到混合物中NH₃的物質(zhì)的量分數(shù)隨壓強的變化曲線a、b、c如圖所示．下列說法正確的是（　�。�

• A． 曲線a對應(yīng)的反應(yīng)溫度最高
• B． 上圖中M、N、Q點平衡常數(shù)K的大小關(guān)系為K（M）=K（Q）＜K（N）
• C． 相同壓強下，投料相同，達到平衡所需時間關(guān)系為c＞b＞a
• D． N點時c（NH₃）=0.2 mol/L，則N點的c（N₂）：c（NH₃）=1：1

Answer 1

分析 A、正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，氨氣的含量減小；
B、K只受溫度影響，溫度不變平衡常數(shù)不變，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減��；
C、相同壓強下，投料相同，溫度越高反應(yīng)速率越快，達到平衡消耗時間越短；
D、N點時氨的物質(zhì)的量的分數(shù)為20%，利用三段式，設(shè)N₂轉(zhuǎn)化率是b，N₂的起始濃度為a，
根據(jù)反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始    a       3a         0
轉(zhuǎn)化    ab       3ab       2ab
平衡   a-ab      3a-3ab      2ab
根據(jù)題意有$\left\{\begin{array}{l}{\frac{2ab}{a-ab+3a-3ab+2ab}=20%}\\{2ab=0.2mol•{L}^{-1}}\end{array}\right.$，所以a=0.3mol•L^-1，b=$\frac{1}{3}$，由此分析解答．

解答 解：A、正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，氨氣的含量減小，而a點氨的體積分數(shù)最大，所以曲線a對應(yīng)的反應(yīng)溫度最低，故A錯誤；
B、K只受溫度影響，溫度不變平衡常數(shù)不變，所以K（M）=K（Q），正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，Q點的溫度低于N，所以K（Q）＞K（N），故B錯誤；
C、相同壓強下，投料相同，溫度越高反應(yīng)速率越快，達到平衡消耗時間越短，cba的溫度依次降低，所以達到平衡消耗時間關(guān)系為a＞b＞c，故C錯誤；
D、N點時氨的物質(zhì)的量的分數(shù)為20%，利用三段式，設(shè)N₂轉(zhuǎn)化率是b，N₂的起始濃度為a，
根據(jù)反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）
起始    a       3a         0
轉(zhuǎn)化    ab       3ab       2ab
平衡   a-ab      3a-3ab      2ab
根據(jù)題意有$\left\{\begin{array}{l}{\frac{2ab}{a-ab+3a-3ab+2ab}=20%}\\{2ab=0.2mol•{L}^{-1}}\end{array}\right.$，所以a=0.3mol•L^-1，b=$\frac{1}{3}$，則N點的c（N₂）：c（NH₃）=（0.3-0.3×$\frac{1}{3}$）：2×0.3×$\frac{1}{3}$=0.2：0.2=1：1，故D正確；
故選：D．

點評 本題考查了化學(xué)平衡的計算，題目難度中等，注意利用三段式進行化學(xué)平衡的計算，明確反應(yīng)速率的概念及計算方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計算能力．